Yacimiento de siderita muy prometedor en Argentina. Crédito:Joep van Dijk / ETH Zurich / de van Dijk J, et al, Nat. Geosc., 2020
Caliente y húmedo:utilizando minerales de suelos antiguos, Los investigadores de ETH están reconstruyendo el clima que prevalecía en la Tierra hace unos 55 millones de años. Sus hallazgos les ayudarán a evaluar mejor cómo podría verse nuestro clima en el futuro.
Hace entre 57 y 55 millones de años, la época geológica conocida como Paleoceno terminó y dio paso al Eoceno. En ese tiempo, la atmósfera se inundó esencialmente con dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero, con niveles de concentración que alcanzan 1, 400 ppm a 4, 000 ppm. Por lo tanto, no es difícil imaginar que las temperaturas en la Tierra deben haberse parecido a las de una sauna. Estaba caliente y húmedo, y el hielo de los casquetes polares había desaparecido por completo.
El clima en esa época proporciona a los investigadores una indicación de cómo podría desarrollarse el clima actual. Mientras que los niveles preindustriales de CO atmosférico 2 se situó en 280 ppm, medida de hoy 412 ppm. Los científicos del clima creen que el CO 2 las emisiones generadas por la actividad humana podrían elevar esta cifra a 1, 000 ppm a finales de siglo.
Usando minúsculos minerales de siderita en muestras de suelo tomadas de antiguos pantanos, un grupo de investigadores de ETH Zurich, La Universidad Estatal de Pensilvania y CASP en Cambridge (Reino Unido) reconstruyeron el clima que prevaleció al final del Paleoceno y en el Eoceno temprano. Su estudio acaba de ser publicado en la revista Naturaleza Geociencia .
Los minerales de siderita se formaron en un entorno de suelo libre de oxígeno que se desarrolló bajo una densa vegetación en los pantanos, que fueron abundantes a lo largo de las costas cálidas y húmedas en el Paleoceno y Eoceno.
Para reconstruir las condiciones climáticas desde el ecuador hasta las regiones polares, los investigadores estudiaron sideritas de 13 sitios diferentes. Todos ellos estaban ubicados en el hemisferio norte, cubriendo todas las latitudes geográficas desde los trópicos hasta el Ártico.
Humedad predominante
"Nuestra reconstrucción del clima basada en las muestras de siderita muestra que una atmósfera caliente también viene con altos niveles de humedad, "dice el autor principal Joep van Dijk, quien completó su doctorado en el grupo del profesor Stefano Bernasconi de ETH en el Instituto Geológico de 2015 a 2018.
Respectivamente, hace entre 57 y 55 millones de años, la temperatura media anual del aire en el ecuador donde se encuentra Colombia hoy fue de alrededor de 41 ° C. En la Siberia ártica, la temperatura media en verano fue de 23 ° C.
Sección delgada de cristales de siderita de Alaska bajo el microscopio. Crédito:Universidad del Estado de Washington / Seattle
Usando su higrómetro de siderita, "los investigadores también demostraron que el contenido de humedad global en la atmósfera, o la humedad específica, era mucho más alta en las eras del Paleoceno y el Eoceno que en la actualidad. Además, El vapor de agua permaneció en el aire por más tiempo porque la humedad específica aumentó a un ritmo mayor que la evaporación y la precipitación. Sin embargo, el aumento de la humedad específica no fue el mismo en todas partes.
Dado que tenían acceso a la siderita desde todas las latitudes, los investigadores también pudieron estudiar el patrón espacial de la humedad específica. Descubrieron que los trópicos y las latitudes más altas habrían tenido niveles de humedad muy altos.
Los investigadores atribuyen este fenómeno al vapor de agua que fue transportado a estas zonas desde los subtrópicos. La humedad específica aumentó menos en los subtrópicos. Mientras aumentaba la evaporación, la precipitación disminuyó. Esto resultó en un nivel más alto de vapor de agua atmosférico, que finalmente alcanzó los polos y el ecuador. Y el vapor atmosférico llevó consigo el calor.
Los científicos del clima todavía observan el flujo de vapor de agua y calor de los subtrópicos a los trópicos en la actualidad. "Es probable que el transporte de calor latente haya sido aún mayor durante el Eoceno, ", dice van Dijk." Y el aumento en el transporte de calor a latitudes altas bien puede haber conducido a la intensificación del calentamiento en las regiones polares, " él añade.
No hay suficiente tiempo para adaptarse
Estos nuevos hallazgos sugieren que el calentamiento global actual va de la mano con un mayor transporte de humedad, y por extensión calor, en la atmósfera. "El transporte de humedad atmosférica es un proceso clave que refuerza el calentamiento de las regiones polares, "explica van Dijk.
"Aunque el CO 2 el contenido en la atmósfera era mucho más alto en ese entonces que en la actualidad, el aumento de estos valores tuvo lugar durante millones de años, ", señala." Las cosas son diferentes hoy. Desde que comenzó la industrialización, los humanos han más que duplicado el nivel de CO atmosférico 2 durante un período de solo 200 años, ", explica. En el pasado, los animales y las plantas tuvieron mucho más tiempo para adaptarse a las cambiantes condiciones climáticas. "Simplemente no pueden seguir el ritmo del rápido desarrollo actual, ", dice van Dijk.
Búsqueda intensa de cristales de siderita
Encontrar las sideritas no fue fácil. Por una cosa, los minerales son minúsculos, además, ocurren únicamente en pantanos fósiles, que hoy a menudo se encuentran a solo varios kilómetros por debajo de la superficie de la Tierra. Esto hizo que fuera difícil o incluso imposible para los investigadores desenterrar los propios sideritas. "Hicimos varias expediciones a sitios donde creíamos que podrían ocurrir sideritas, pero las encontramos solo en uno de esos lugares, ", dice van Dijk.
Afortunadamente, uno de los coautores del estudio, Tim White, un estadounidense de la Universidad Estatal de Pensilvania — posee la colección de siderita más grande del mundo.
